沙埋对河西走廊荒漠绿洲过渡带一年生草本植物的影响

一年生草本植物是荒漠绿洲过渡带人工固沙植物群落草本层的优势植物类群,由于风沙活动剧烈,风蚀和沙埋成为一年生草本植物生存的关键选择动力因素。以河西走廊荒漠绿洲过渡带典型一年生草本植物狗尾草（Setaria viridis）、虎尾草（Chloris virgata）、白茎盐生草（Halogeton arachnoideus）和雾冰藜（Bassia dasyphylla）为研究对象,通过0（对照）、1、2、3、5、10、15 cm深度沙埋试验,探寻沙埋对一年生草本植物的影响。结果表明：（1）4种一年生草本植物在0—1 cm埋深出苗率最高,狗尾草最大出苗深度为10 cm,虎尾草和雾冰藜为5 cm,白茎盐生草为3 cm;（2）不同沙埋深度下,4种一年生草本植物的生长（株高和总生物量）和繁殖（种子数量和百粒重）高值区位于2—3 cm埋深,3 cm往下虎尾草和雾冰藜存活率显著下降,而狗尾草仍保持较高存活率;（3）不同沙埋深度下,4种一年生草本植物的渗透调节物质（可溶性糖、可溶性蛋白和游离脯氨酸）含量在2—3 cm埋深达到最高,丙二醛（MDA）含量高值主要位于3—5 cm埋深,叶绿素含量在1—2 cm埋深最高,2 cm往下开始降低;（4）一年生草本植物的生长存活与游离脯氨酸和叶绿素含量呈极显著相关关系,表明二者对保持植物叶片水分平衡和保证光合作用、维持植物正常生长起着更关键的作用。研究可为荒漠绿洲过渡带一年生草本植物恢复提供科学依据。     

埋藏深度对梭梭(Haloxylon ammodendron)种子萌发及幼苗生长的影响

研究了不同沙埋深度对于梭梭(Haloxylon ammodendron)种子萌发和幼苗生长、存活的影响,判断梭梭种子萌发后,幼苗能否成活以实现梭梭种群的更新。在自然条件下设置0、1、2、3、4、5cm深度沙埋处理,每个处理5个重复,对梭梭种子萌发和幼苗生长进行了全生长季观测。结果表明:梭梭种子为喜光种子,种子萌发率随着沙埋深度的增加呈减小趋势,萌发最佳沙埋深度为1cm,萌发率为39.2%,4cm已是萌发的最大沙埋深度;幼苗存活率随着沙埋深度的增加而增加,4cm沙埋深度出土幼苗存活率为100%,而0cm萌发出土的幼苗成活率为0;综合考虑种子萌发率和幼苗存活率,2cm为最佳沙埋深度,这个沙埋深度出土的幼苗对于梭梭种群更新贡献最大。幼苗生长高度受沙埋深度的影响显著,在1~4cm沙埋深度范围内,浅层沙埋出苗快但生长慢,而深层沙埋出苗慢而生长快,幼苗最大生长高度在4cm沙埋,第一年生长季最大生长高度为21.5cm,幼苗最小生长高度在0cm,第一年生长季最大生长高度仅为2.76cm。     

胡杨种子出苗对沙埋和供水条件的响应

为探讨胡杨种子出苗对沙埋和供水条件的响应,对其进行0 cm、0.2 cm、0.3 cm、0.5 cm 4个沙埋深度和4.4 mm、8.8 mm、17.6 mm、22.1 mm、26.5 mm 5个供水处理。结果表明:①沙埋深度、供水量及两者的交互作用对出苗率的影响均达到极显著水平（P<0.01）;②供水条件一致时,种子出苗的适宜埋深为0～0.3 cm,埋深为0.5 cm时出苗率为0;③埋深0 cm和0.3 cm时,每天供水量17.6 mm和每两天供水量22.1 mm下的出苗率均显著高于其他处理;埋深为0.2 cm时,每天供水量8.8 mm和每两天供水量26.5 mm下的出苗率显著高于其他供水量（P<0.05）;④胡杨种子出苗较为适宜的沙埋深度和供水量条件是埋深0.3 cm、每天供水量17.6 mm或每两天供水量22.1 mm。     

沙埋对河西走廊4种旱生植物种子萌发和幼苗生长的影响

测定了驼蹄瓣(Zygophyllum fabago)、骆驼蒿(Peganum nigellastrum)、唐古特白刺(Nitraria tangutorum)和黒果枸杞(Lycium ruthenicum)等4种旱生植物种子重量、形状、萌发及活性,试验了沙埋深度(0、1、2、3、4、5 cm)对种子萌发、幼苗出土和生长的影响。结果表明:4种植物的种子扩散时为中度休眠;种子活性与重量、形状之间为显著负相关关系(p<0.05);种子初次萌发率与重量之间为不显著负相关关系;大而不规则种子有较低的活性,小种子扩散时有较高萌发率。随沙埋深度的增加,4种植物种子出苗率下降,首次出苗时间推迟,茎高、绝对株高和根长呈现先上升后下降的趋势,地下和地上生物量比值呈先上升后下降或随埋深增加而下降。幼苗出土和生长的最佳沙埋深度是:驼蹄瓣1~3 cm,骆驼蒿0~1 cm,唐古特白刺0~2 cm,黑果枸杞1~2 cm。在植被恢复过程中应考虑破除种子休眠的方法以及浅层沙埋等条件,以提高出苗率、增大幼苗定植率。     

不同温度和沙埋深度对砂生槐种子萌发及幼苗生长的影响

在沙地环境中,沙埋是影响植物种子萌发和幼苗存活的一个重要因素。砂生槐是西藏特有的沙生植物,主要分布在雅鲁藏布江中游地区及拉萨河、年楚河等主要支流宽谷区。对砂生槐幼苗进行了控制沙埋试验,研究了不同温度和沙埋深度对砂生槐种子萌发特性的影响。结果表明,温度和沙埋深度显著影响砂生槐种子的萌发率和出苗率。在15～30 ℃的温度范围内,随着温度的升高,种子萌发率显著下降,15 ℃时,其种子萌发率达到最高值;砂生槐种子能在深度≤10 cm的沙埋中萌发,≤8 cm的沙埋中出苗,在此范围内,随着沙埋深度的增加,砂生槐种子的萌发率和出苗率逐渐降低。沙埋深度在植株高度的33％时,砂生槐幼苗能够存活,且总生物量大于未沙埋幼苗;当沙埋深度增至植株高度的66％时,砂生槐幼苗存活率降至43％,生长受到抑制;而当沙埋深度增至植株高度的100％和133％时,没有砂生槐幼苗存活。可见砂生槐植株在适应沙埋环境方面主要采用调整生物量分配模式的生态对策。     

供水量及沙埋厚度对两种梭梭出苗的影响

 在自然条件下,研究了沙埋和单次供水对梭梭（Haloxylon ammodendron）、白梭梭（Haloxylon persicum）种子萌发和幼苗出土的影响。结果表明,在试验期内（30 d）,梭梭、白梭梭出苗率随沙埋厚度和供水量的增加出现先增加后减少的趋势;出苗速率（除无沙埋）也呈现出相同趋势;死亡率和死亡速率为减少的趋势。在供水量为20～40 mm时梭梭、白梭梭种子适宜出苗,适宜供水量接近当地冬季平均降雪量;沙埋厚度为 0.5～1.0 cm的条件下出苗率较高,反映了梭梭、白梭梭对沙区环境的生态适应。根据古尔班通古特沙漠气候特点与本次试验结果,梭梭与白梭梭的人工播种辅助恢复应在早春融雪之前进行。     

几种旱生灌木种子萌发特性及化学成分

研究了旱生灌木白沙蒿(Artemisia sphaerocephala)、红砂(Reaumuria soongorica)、梭梭(Haloxylon ammodendron)、羊柴(Hedysarum mongdicum)、霸王(Zygophyllum xanthoxylum)、白刺(Nitraria tangutorum)、沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus)、柠条(Caragana korshinskii)种子的化学成分、适宜发芽条件下的吸水发芽特性及两者之间的关系,测定和计算了其发芽率、吸水率,淀粉、脂肪、蛋白质、碳(C)、氮(N)、磷(P)含量及C:N、C:P、N:P值,并分析了这些指标间的相关性,以期归纳出西北干旱荒漠区植物种子萌发适应干旱环境的基本特性。结果表明:脂肪含量、蛋白质含量、氮含量与种子的最低萌发需水量之间呈显著正相关,而种子的单一化学成分及C:N、C:P、N:P值并没有对发芽率形成显著影响。8种植物种子萌发对环境的适应机制大致可分为两类:需要外界较高水分供应,萌发迅速而集中;不需要外界较高水分的供应,萌发持续而分散。     

微生物结皮对两种一年生植物种子萌发和出苗的影响

在温室中对两种一年生植物的种子在微生物结皮和流沙对照上的萌发和出苗状况进行了实验.结果表明:在湿润和干燥状况下,苔藓结皮和藻结皮对种子萌发和出苗状况的影响,完整的和破坏的苔藓结皮和藻结皮对种子萌发和出苗状况的影响,总的来说雾冰藜(Bassia dasyphlla)在完整的苔藓结皮和破坏的两种结皮中出苗率均较高.完整致密的藻结皮能阻止雾冰藜的根接触土壤从而对其出苗设置了物理屏障.小种子植物小画眉草(Eragrostics poaeoides)因其种子较大,种子植物有相对大的土壤接触面积和具有特殊的结构须根,从而较容易克服结皮造成的物理屏障,穿透完整致密的结皮层而到达土壤.在破坏的微生物结皮中小画眉的出苗率略有降低.水分处理仅对雾冰藜的出苗有显著影响.在湿润处理下雾冰藜的出苗率要高于在干燥处理下的.因此,自然状况下年降雨量和分配状况的差异可能会影响这两种植物每年幼苗出苗率的差异,进而会影响到这两个种群在人工固沙区分布格局的差异.     

不同沙埋深度对当年生柠条锦鸡儿种子萌发及幼苗生长的影响

在自然条件下设置1、2、3、4、5 cm和6 cm 6个沙埋深度处理,对柠条锦鸡儿种子萌发和幼苗生长进行了全生长季观测,以说明种子成熟当年不同沙埋深度下柠条锦鸡儿种子萌发,幼苗存活情况以阐述实现种群更新的机理。结果表明:柠条锦鸡儿种子萌发率随着沙埋深度的增加呈减小趋势,萌发最佳沙埋深度为1 cm,萌发率为55%,当沙埋深度增加到4~6 cm,萌发率降低到4%~6%;种子萌发天数随着沙埋深度的增加而增加;幼苗存活率随着沙埋深度的增加而增加,1~4 cm沙埋深度出土幼苗存活率为50%~58%,而6 cm柠条锦鸡儿出土幼苗存活率为100%。对于当年生柠条锦鸡儿种子,1 cm沙埋深度下种子产生的自然更新最大,25%的种子可以萌发并成功产生更新,而随着沙埋深度增加,大部分当年生种子不能萌发而进入土壤种子库,当沙埋深度达到6 cm时,96%的种子进入土壤种子库,这对于种群更新和土壤种子库补给有重要的作用。     

四合木(Tetraena mongolica)种子萌发出苗对水分和沙埋的响应

四合木(Tetraena mongolica)是西鄂尔多斯高原特有的珍稀濒危植物。通过室内模拟试验,分析了土壤含水量(5%、10%、15%、20%、25%、30%)、沙埋厚度(0、0.5、1、2、3cm)及其交互作用对四合木种子萌发和出苗的影响,为四合木的繁育及保护提供科学依据。结果表明:四合木种子萌发的最适宜土壤含水量为20%,发芽率最大为81.33%。四合木种子出苗适宜0.5cm以下的浅层沙埋,最适宜覆沙厚度为0.5cm,出苗率最大为73.33%。当覆沙厚度超过2cm时,四合木种子不出苗。土壤含水量和沙埋厚度对四合木种子的出苗率均有显著的影响(P0.05)。当土壤含水量为20%,沙埋厚度为0.5cm时,四合木种子的出苗率最大、出苗速率最快。     

Effect of sand burial depth on seed germination and seedling emergence of Calligonum L. species

A greenhouse study was conducted to determine the effects of sand burial on seed germination and seedling emergence of ten Calligonum L. species. The results suggested that the deeper the seeds in sand, the lower and slower their germination and seedling emergence. Seedling emergence occurred from a maximum depth of 12 cm with most seedlings emerging from 2 and 4 cm depths. The percent seedling emergence, number of days of first emergence, percent seed germination and percent of dormant seeds were significantly affected by different species and burial depth. There was a significant positive correlation between the number of days to first emergence and burial depth. Both mean percent germination and percent seedling emergence were negatively correlated with depth significantly for each species.     

Study on Seed Bank Composition and Seedling Emergence Regularity in Placer Iron Ore Soil

The mining of placer iron ore greatly influences the surrounding desert grassland. In Agdala Town, Qinghe County, Xinjiang, the soil seed bank is severely damaged, and the utilization and productivity of desert grasslands are almost zero, which seriously affects the safety of the ecological environment and the development of local animal husbandry. It is very important to supplement soil seed banks to enhance the species composition of desert grasslands after ecological restoration. In this study, the effects of the seed bank, species composition, and seed burial depth on the seedling emergence rate at placer iron ore site before and after artificial seed bank replenishment were compared using the germination tray method. The original soil seed bank in the study area contained only four species, which were all annual plants. The dominant species were Salsola ruthenica and Corispermum orientale, and the soil seed bank density was very small. The emergence regularity of the soil seed bank was closely related to water content, and the emergence of annual vegetation was explosive. Seed burial depth affected the emergence rate of perennial grass, and we determined that a burial depth of 0-5 cm was the most effective for emergence. This indicates that seedling emergence of artificially supplemented soil seed bank can be completed within 7 days if the sowing depth is appropriate; sowing depths greater than 5 cm affect seed germination. These findings provide a basis for selecting species to populate large areas.     

土壤微生物结皮对两种一年生植物幼苗存活和生长的影响

在温室实验和野外调查中,分析了两种一年生草本植物小画眉草(Eragrostics poaeoides)和雾冰藜(Bassia dasyphylla)的幼苗在苔藓结皮、藻结皮和流沙上的存活和生长状况。两种植物的幼苗存活率均表现出在苔藓结皮上最高而在流沙基质中最低。两种植物幼苗存活率与土壤表层水分含量呈正相关关系。与小画眉草相比较,雾冰藜的幼苗在萌发后根生长较为迅速,在3种土壤类型中和干湿两种水分处理下,雾冰藜较小画眉草均具有较高的幼苗存活率。在干燥处理下,生长在有结皮土壤中的两种植物的植株干重大约是生长在无结皮土壤中植株的5倍。增加水分能降低植株幼苗的死亡率,促进植株生长;增加水分也能在一定程度上减弱因土壤基质差异对幼苗存活和幼苗生长的影响。因此,在自然状况下年降雨量的多少和分配状况的差异可能会影响这两种植物每年幼苗存活率和生长状况的差异,进而会影响到这两个种群在人工固沙区盖度和分布格局的差异性。     

Effects of sand burial on dune plants: a review

Burial of different growth stages of plants （e.g., adult plants, seedlings and seeds） is frequent in dune ecosystems. The soil micro-environment, which differs from surface conditions, influences the survival and growth of dune plants. To sum up knowledge about the survival mechanisms of plants under sand burial and to promote practical rehabilitation of dune vegetation, we reviewed relevant published literature and concluded that： （1） Focus in recent years has been on impacts of sand burial on seed germination and seedling emergence. Generally, shallow burial increased seed germination and seedling emergence, but deeper burial was negative. Buried at the same depth, large seeds showed higher germination and seedling emergence rates, attributed to larger energy reserves. （2） Survival, growth and reproduction rates of dune plants show plasticity in response to sand burial. Long-term deep burial is fatal because it creates a physical barrier which overcomes the vertical growth of plants, reduces photosynthetic leaf area, and limits oxygen availability to roots. Modest burial, on the other hand, is advantageous for growth and reproduction of many dune plants, due to protection from excessive temperature and drought. （3） There are few reports concerning effects of sand burial on plant physiology, but a limited number of studies indicate that partial burial increases water use efficiency, chlorophyll content, transpiration rate and net photosynthetic rates. The antioxidant protective enzyme system and osmolyte balance were reported to be involved in the mechanisms of dune plant resistance to burial.     

沙柳有性繁殖与关键环境因素的关系研究

沙柳种子的萌发受到多个因素的综合作用。在沙土含水量较低时沙柳种子可以萌发,但沙土含水量低于2%时不能萌发;干旱胁迫使沙柳实生苗发芽率降低;盐分可明显抑制沙柳种子萌发,同时抑制沙柳实生苗的茎生长;沙柳种子适宜的覆沙厚度是1.0～4.0 mm,当覆沙达到7 mm时种子出苗受到抑制;沙柳最适宜的发芽温度是25 ℃,当温度升到40 ℃时发芽率明显下降,而当降到10 ℃时种子发芽率也明显下降,达到5 ℃时沙柳种子尽管能发芽,但无茎生长。